experimento massa
AULA
DETERMINAÇÃO DA
DENSIDADE DE SÓLIDOS
E LÍQUIDOS PELO PRINCÍPIO
DE ARQUIMEDES
I. Introdução
Define-se massa específica ou densidade de uma substância como a razão entre sua massa m e seu volume V:
ρ=
m
.
V
A densidade relativa, por sua vez, em ralação a um padrão, é a razão entre a massa específica da substância e a massa específica do padrão. Adota-se comumente como padrão a água pura a 4º C, cuja densidade é 1,0 g/cm3. Assim sendo, a densidade relativa e a densidade de um corpo na unidade de g/cm3 (sistema CGS) são numericamente iguais.
Na obtenção da densidade de sólidos e líquidos, muitas vezes, não dispomos de meios para determinar corretamente o seu volume.
A maioria das experiências realizadas em aulas práticas de Física utiliza o princípio de Arquimedes e uma balança de molas (como a balança de Jolly ou dinamômetros), como equipamento básico para determinação de densidade.
Nesse trabalho, apresentaremos uma experiência muito simples para determinação de densidade de sólidos e líquidos pelo princípio de Arquimedes e, como equipamento básico, uma balança comum de laboratório (balança de dois pratos ou com um prato e contrapeso do outro lado).
Esta experiência pode ser realizada tanto por alunos do 2º grau, como também por alunos do 1º ano de cursos superiores. Os professores de Ciências do 1º grau poderão realizar esta experiência para seus alunos, fazendo as necessárias simplificações.
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II. Fundamentos teóricos
Pelo princípio de Arquimedes, todo corpo, parcial ou totalmente submerso num líquido, fica sujeito a uma força de empuxo E do líquido, de direção vertical, de baixo para cima, e com intensidade igual ao peso do líquido deslocado (Fig. 1).
Assim sendo, E = m L g , onde mL = massa do líquido deslocado. E ainda
como mL = ρ LV , temos:
E = ρLV g onde (1)
ρ L = densidade do líquido e V = volume submerso.
O volume do corpo que se encontra totalmente submerso, pode ser